L'architecture d'Internet

Cette page décrit l'architecture de base d'Internet.

Internet permet d'envoyer des données de façon quasi instantanée à partir de n'importe quel point du globe, et ce à tout moment.

On appelle LAN les réseaux qui desservent une zone géographique limitée. Cependant, les LAN ne sont pas très évolutifs. Malgré les progrès techniques réalisés pour accélérer les communications, grâce notamment au réseau optique Metro et aux réseaux Gigabit et 10-Gigabit Ethernet, la distance reste un problème.

Afin d'obtenir une vue d'ensemble de l'architecture d'Internet, les étudiants analyseront les communications entre les ordinateurs source et de destination (ou les ordinateurs intermédiaires) au niveau de la couche application. Des instances identiques d'une application peuvent être installées sur tous les ordinateurs d'un réseau afin de faciliter l'acheminement des messages. Toutefois, ce système n'est pas très évolutif. Pour chaque nouveau logiciel, une nouvelle application doit alors être installée sur l'ensemble des ordinateurs du réseau et le logiciel doit être modifié afin d'éviter tout problème matériel. La défaillance d'un ordinateur intermédiaire ou d'une application installée sur un ordinateur pourrait interrompre la transmission des messages.

Internet fait appel au principe d'interconnexion de la couche réseau. L'objectif est de développer les fonctionnalités du réseau dans des modules séparés. Cela permet d'utiliser différentes technologies LAN pour les couches 1 et 2 du modèle OSI et différentes applications pour les couches 5, 6 et 7. Le modèle OSI offre un système dans lequel les caractéristiques des couches supérieures et inférieures sont indépendantes. Dès lors, les équipements de réseau intermédiaires auront la permission de relayer le trafic sans avoir de détails sur le LAN.

Ce qui nous amène au concept d'interréseaux, ou de réseaux composés de plusieurs réseaux. Un réseau qui comprend plusieurs réseaux s'appelle un interréseau. Le réseau sur lequel le Web (www) s'exécute s'appelle Internet. Les interréseaux doivent être modulables en fonction du nombre de réseaux et d'ordinateurs qui leur sont associés. En outre, les interréseaux doivent être capables de gérer l'acheminement des données sur de longues distances. Un interréseau doit être relativement flexible pour pouvoir assimiler les continuelles évolutions technologiques. Il doit être capable de s'adapter aux conditions dynamiques du réseau. Par ailleurs, les interréseaux doivent se révéler économiques. Ils doivent être conçus de manière à autoriser tout utilisateur à envoyer des données vers n'importe quelle destination, et ce à tout moment.

La figure présente brièvement la connexion d'un réseau physique à un autre par l'intermédiaire d'un ordinateur spécifique appelé «routeur». Ces réseaux sont directement connectés au routeur. Les routeurs servent à prendre les décisions d'acheminement nécessaires à la communication entre deux réseaux. Plusieurs routeurs sont requis pour traiter un volume important de transmissions sur le réseau.

La figure illustre trois réseaux physiques connectés par l'intermédiaire de deux routeurs. Ceux-ci prennent des décisions complexes afin de permettre aux utilisateurs de tous les réseaux de communiquer avec chacun d'entre eux. Les réseaux ne sont pas tous directement connectés entre eux. Par conséquent, les routeurs doivent définir une méthode pour gérer cette situation.

L'une des solutions consiste pour le routeur à établir une liste répertoriant tous les ordinateurs et leur chemin d'accès. Le routeur sélectionne ensuite la méthode d'envoi des paquets de données en fonction de cette table de référence. Les paquets sont alors envoyés en fonction de l'adresse IP de l'ordinateur de destination. Néanmoins, plus le nombre d'utilisateurs connectés au réseau augmente, plus cette solution s'avère compliquée. La notion d'évolutivité apparaît lorsque le routeur détient une liste de tous les réseaux, mais qu'il laisse la responsabilité de l'acheminement local aux réseaux physiques locaux. Dans ce cas, les routeurs transmettent les messages à d'autres routeurs. Chaque routeur partage des informations relatives à son réseau connecté.

La figure présente la transparence du système requise par les utilisateurs. Néanmoins, les structures physiques et logiques qui composent le nuage Internet peuvent se révéler particulièrement complexes, comme l'illustre la figure . Internet a évolué rapidement, acceptant de plus en plus d'utilisateurs. Sa capacité d'évolution (plus de 90 000 routes principales et 300 000 000 utilisateurs finaux) traduit l'efficacité de son architecture.

Deux ordinateurs placés à deux endroits différents de la planète peuvent communiquer de façon fiable si tant est qu'ils respectent certaines exigences en matière de protocole et de configuration matérielle et logicielle. Internet a été rendu possible grâce à la normalisation des techniques de transmission des données sur les réseaux.

Cette page termine la leçon. La leçon suivante aborde la question de l'adressage Internet. La première page traite de l'adressage IP.